Inimsilm on märkimisväärne evolutsiooni saavutus ja suurepärane optiline instrument. Silma tundlikkuslävi on valguse kvantomaduste, eelkõige valguse difraktsiooni tõttu teoreetilise piiri lähedal. Silma tajutav intensiivsuse vahemik on selline, et fookus võib liikuda kiiresti väga lühikesest kaugusest lõpmatuseni.
Silm on läätsesüsteem, mis moodustab valgustundlikule pinnale ümberpööratud reaalse kujutise. Silmamuna on ligikaudu sfäärilise kujuga, mille läbimõõt on umbes 2,3 cm. Selle väliskest on peaaegu kiuline läbipaistmatu kiht, mida nimetatakse kõvakesta. Valgus siseneb silma läbi sarvkesta, mis on läbipaistev membraan silmamuna välispinnal. Sarvkesta keskel on värviline rõngas - iiris (iiris) koos õpilane keskel. Need toimivad nagu diafragma, reguleerides silma siseneva valguse hulka.
Objektiiv on kiulisest läbipaistvast materjalist koosnev lääts. Selle kuju ja seetõttu fookuskaugus saab muuta kasutades tsiliaarsed lihased silmamuna. Sarvkesta ja läätse vaheline ruum täidetakse vesise vedelikuga ja seda nimetatakse esikaamera. Objektiivi taga on läbipaistev tarretisesarnane aine nn klaaskeha.
Silma sisepind on kaetud võrkkesta, mis sisaldab mitmeid närvirakud- visuaalsed retseptorid: vardad ja koonused, mis reageerivad visuaalsele stimulatsioonile biopotentsiaali tekitamisega. Võrkkesta kõige tundlikum piirkond on kollane laik
, mis sisaldab kõige rohkem visuaalseid retseptoreid. Võrkkesta keskosas on ainult tihedalt pakitud käbid. Silm pöörleb uuritava objekti uurimiseks.
Riis. 1. Inimese silm
Refraktsioon silmas
Silm on tavalise fotokaamera optiline vaste. Sellel on objektiivisüsteem, avasüsteem (pupill) ja võrkkest, millele pilt jäädvustatakse.
Silma läätsesüsteem koosneb neljast murdumisainest: sarvkest, veekamber, lääts ja klaaskeha. Nende murdumisnäitajad ei erine oluliselt. Sarvkesta puhul on need 1,38, vesikambri puhul 1,33, läätse puhul 1,40 ja klaaskeha puhul 1,34 (joonis 2).
Riis. 2. Silm kui murdumiskeskkonna süsteem (numbrid on murdumisnäitajad)
Valgus murdub neil neljal murdumispinnal: 1) õhu ja sarvkesta esipinna vahel; 2) vahel tagumine pind sarvkest ja veekamber; 3) veekambri ja läätse esipinna vahele; 4) läätse tagumise pinna ja klaaskeha vahel.
Kõige tugevam murdumine toimub sarvkesta esipinnal. Sarvkesta kõverusraadius on väike ja sarvkesta murdumisnäitaja erineb kõige rohkem õhu murdumisnäitajast.
Läätse murdumisvõime on väiksem kui sarvkesta oma. See moodustab umbes ühe kolmandiku silma läätsesüsteemide kogu murdumisvõimest. Selle erinevuse põhjuseks on see, et läätse ümbritsevatel vedelikel on murdumisnäitajad, mis ei erine oluliselt läätse murdumisnäitajast. Kui lääts eemaldatakse silmast, ümbritsetuna õhuga, on selle murdumisnäitaja peaaegu kuus korda suurem kui silmal.
Objektiiv täidab väga olulist funktsiooni. Selle kumerust saab muuta, mis tagab peene teravustamise objektidele, mis asuvad silmast erineval kaugusel.
Vähendatud silm
Vähendatud silm on lihtsustatud mudel tõeline silm. See kujutab skemaatiliselt normaalse inimsilma optilist süsteemi. Vähendatud silma esindab üks lääts (üks murdumiskeskkond). Redutseeritud silmas liidetakse kõik pärissilma murdumispinnad algebraliselt, moodustades ühtse murdumispinna.
Vähendatud silm võimaldab teha lihtsaid arvutusi. Meediumi kogu murdumisvõime on peaaegu 59 dioptrit, kui objektiiv on paigutatud kaugete objektide nägemiseks. Vähendatud silma keskpunkt asub võrkkesta ees 17 millimeetrit. Kiir mis tahes objekti punktist siseneb redutseeritud silma ja läbib keskpunkti ilma murdumiseta. Nii nagu klaaslääts moodustab kujutise paberile, moodustab silma läätsesüsteem kujutise võrkkestale. See on vähendatud, tõeline, ümberpööratud kujutis objektist. Aju kujundab objekti tajumise püstises asendis ja reaalses suuruses.
Majutus
Objekti selgeks nägemiseks on vajalik, et pärast kiirte murdumist tekiks võrkkestale kujutis. Silma murdumisvõime muutmist, et fokusseerida lähedasi ja kaugeid objekte, nimetatakse majutus.
Nimetatakse kaugeim punkt, kuhu silm keskendub kaugeim punkt nägemused – lõpmatus. Sel juhul fokusseeritakse silma sisenevad paralleelsed kiired võrkkestale.
Objekt on üksikasjalikult nähtav, kui see asetatakse silmale võimalikult lähedale. Minimaalne vahemaa selge nägemine - umbes 7 cm juures normaalne nägemine. Sel juhul on majutusaparaat kõige pingelisemas olekus.
Punkt, mis asub 25 kaugusel cm, kutsus punkt parim nägemus, sest sisse sel juhul kõik vaadeldava objekti detailid on eristatavad ilma akommodatsiooniaparatuuri maksimaalse koormuseta, mille tulemusena saab silm kaua aegaära väsi.
Kui silm on fokusseeritud lähedal asuvale objektile, peab see reguleerima oma fookuskaugust ja suurendama murdumisvõimet. See protsess toimub läätse kuju muutumise kaudu. Kui objekt tuuakse silmale lähemale, muutub läätse kuju mõõdukalt kumerast läätse kujust kumeraks.
Objektiivi moodustab kiuline tarretiselaadne aine. Seda ümbritseb tugev painduv kapsel ja sellel on spetsiaalsed sidemed, mis kulgevad läätse servast silmamuna välispinnani. Need sidemed on pidevalt pinges. Objektiivi kuju muutub tsiliaarne lihas. Selle lihase kokkutõmbumine vähendab läätsekapsli pinget, see muutub kumeramaks ja omandab tänu kapsli loomulikule elastsusele sfäärilise kuju. Ja vastupidi, kui tsiliaarne lihas on täielikult lõdvestunud, on läätse murdumisvõime kõige nõrgem. Teisest küljest, kui tsiliaarlihas on maksimaalselt kokkutõmbunud olekus, muutub läätse murdumisvõime suurimaks. Seda protsessi juhib keskseade närvisüsteem.
Riis. 3. Majutus normaalses silmas
Presbüoopia
Läätse murdumisvõime võib lastel tõusta 20 dioptrilt 34 dioptrini. Keskmine majutus on 14 dioptrit. Selle tulemusena on silma kogu murdumisvõime peaaegu 59 dioptrit, kui silm on kohandatud kauguse nägemiseks, ja 73 dioptrit maksimaalsel akommodatsioonil.
Inimese vananedes muutub lääts paksemaks ja vähem elastseks. Järelikult läätse kuju muutmise võime vananedes väheneb. Akommodatsiooni võimsus väheneb lapse 14 dioptrilt alla 2 dioptrini vanuses 45–50 aastat ja muutub 0-ks 70 aasta vanuselt. Seetõttu objektiiv peaaegu ei mahu. Seda majutushäiret nimetatakse seniilne kaugnägelikkus. Silmad on alati keskendunud püsivale kaugusele. Nad ei suuda näha nii lähedale kui ka kaugele. Seetõttu, et näha selgelt erinevatel kaugustel, vana mees peab kandma bifokaalseid rõivaid, mille ülemine segment on fokuseeritud kauguse nägemiseks ja alumine segment lähedale nägemiseks.
Murdumisvead
Emmetroopia . Arvatakse, et silm on normaalne (emmetroopne), kui paralleelsed valguskiired kaugetelt objektidelt fokusseeritakse võrkkestasse, kui ripslihas on täielikult lõdvestunud. Selline silm näeb selgelt kaugeid objekte, kui tsiliaarne lihas on lõdvestunud, see tähendab ilma majutuseta. Lähedal asuvate objektide teravustamisel tõmbub tsiliaarlihas silmas kokku, pakkudes sobival määral akommodatsiooni.
Riis. 4. Paralleelsete valguskiirte murdumine inimsilmas.
Hüpermetroopia (hüperoopia).
Hüpermetroopia on tuntud ka kui kaugnägelikkus. Selle põhjuseks on kas silmamuna väiksus või silmaläätsesüsteemi nõrk murdumisvõime. Sellistes tingimustes ei murra silma läätsesüsteem paralleelseid valguskiiri piisavalt, et fookus (ja seega ka kujutis) asuks võrkkestale. Selle anomaalia ületamiseks peab tsiliaarlihas kokku tõmbuma, suurendades silma optilist võimsust. Järelikult suudab kaugnägev inimene akommodatsioonimehhanismi kasutades fokuseerida võrkkestale kaugeid objekte. Lähemate objektide nägemiseks ei piisa majutusvõimsusest.
Väikese majutusvaru korral ei suuda kaugnägija sageli oma silma piisavalt kohandada, et fokusseerida mitte ainult lähedasi, vaid ka kaugeid objekte.
Kaugnägelikkuse korrigeerimiseks on vaja suurendada silma murdumisvõimet. Selleks kasutatakse kumerläätsi, mis lisavad silma optilise süsteemi võimsusele murdumisjõudu.
Lühinägelikkus
. Müoopia (või lühinägelikkuse) korral fokusseeritakse paralleelsed valguskiired kaugetelt objektidelt võrkkesta ette, hoolimata sellest, et ripslihas on täielikult lõdvestunud. See juhtub nii liiga pika silmamuna kui ka liiga suure murdumisjõu tõttu. optiline süsteem silmad.
Puudub mehhanism, mille abil silm saaks vähendada oma läätse murdumisjõudu vähem, kui see on võimalik ripslihase täieliku lõdvestusega. Kohanemisprotsess viib nägemise halvenemiseni. Järelikult ei saa müoopiaga inimene võrkkestale fokusseerida kaugeid objekte. Pilt saab teravustada ainult siis, kui objekt on silmale piisavalt lähedal. Seetõttu on lühinägelikkusega inimesel piiratud nägemisulatus.
On teada, et nõgusläätse läbivad kiired murduvad. Kui silma murdumisvõime on liiga suur, nagu lühinägelikkuse korral, saab seda mõnikord neutraliseerida nõgusläätsega. Kasutades lasertehnoloogia, saate korrigeerida ka liigset sarvkesta kumerust.
Astigmatism . Astigmaatilise silma korral ei ole sarvkesta murdumispind sfääriline, vaid ellipsoidne. Selle põhjuseks on sarvkesta liiga suur kõverus ühes selle tasapinnas. Selle tulemusena ei murdu ühel tasapinnal sarvkesta läbivad valguskiired nii palju kui seda teises tasapinnas läbivad kiired. Nad ei kogune ühisesse fookusesse. Astigmatismi ei saa silm akommodatsiooni abil kompenseerida, kuid seda saab korrigeerida silindrilise läätse abil, mis parandab vea ühes tasapinnas.
Optiliste anomaaliate korrigeerimine kontaktläätsedega
Hiljuti parandamiseks mitmesugused anomaaliad nägemine hakkas kasutama plastikkontaktläätsi. Need asetatakse vastu sarvkesta esipinda ja on kinnitatud õhukese pisarakihiga, mis täidab kontaktläätse ja sarvkesta vahelise ruumi. Kõva tihvt Objektiivid on valmistatud kõvast plastikust. Nende suurused on 1 mm paksuses ja 1 cm läbimõõduga. Samuti on pehmed kontaktläätsed.
Kontaktläätsed asendavad sarvkesta kui silma välispinda ja peaaegu täielikult tühistavad selle osa silma murdumisvõimest, mis tavaliselt esineb sarvkesta esipinnal. Kasutades kontaktläätsed sarvkesta eesmine pind ei mängi silma murdumises olulist rolli. Peamist rolli hakkab mängima kontaktläätse esipind. See on eriti oluline ebanormaalselt moodustunud sarvkestaga inimestel.
Kontaktläätsede teine omadus on see, et silmaga pöörledes tagavad need laiema nägemispiirkonna kui tavalised prillid. Neid on mugavam kasutada ka artistidel, sportlastel jne.
Nägemisteravus
Võime inimese silm selgelt näha väikseid detaile on piiratud. Tavaline silm suudab eristada erinevaid punktvalgusallikaid, mis asuvad 25 kaaresekundi kaugusel. See tähendab, et kui valguskiired kahest eraldi punktist sisenevad silma nendevahelise nurga all, mis on suurem kui 25 sekundit, on need nähtavad kahe punktina. Väiksema nurkvahega talasid ei saa eristada. See tähendab, et normaalse nägemisteravusega inimene suudab eristada kahte 10 meetri kaugusel asuvat valguspunkti, kui need on üksteisest 2 millimeetri kaugusel.
Riis. 7. Maksimaalne nägemisteravus kahe punkti valgusallika jaoks.
Selle piiri olemasolu tagab võrkkesta struktuur. Keskmine läbimõõt võrkkesta retseptorid on peaaegu 1,5 mikromeetrit. Inimene suudab tavaliselt eristada kahte eraldiseisvat punkti, kui nende vaheline kaugus võrkkestas on 2 mikromeetrit. Seega, et teha vahet kahe väikese objekti vahel, peavad need ergastama kahte erinevat koonust. Nende vahele jääb vähemalt 1 ergastamata koonus.
Objektiiv ja klaaskeha. Nende kombinatsiooni nimetatakse dioptriaparaadiks. Tavalistes tingimustes murduvad valguskiired visuaalsest sihtmärgist sarvkesta ja läätse poolt, nii et kiired on fokuseeritud võrkkestale. Sarvkesta (silma peamine murdumiselement) murdumisvõime on 43 dioptrit. Objektiivi kumerus võib varieeruda ja selle murdumisvõime on 13–26 dioptrit. Tänu sellele võimaldab lääts silmamuna paigutada objektidele, mis asuvad lähedal või kaugel. Kui näiteks kaugema objekti valguskiired sisenevad normaalsesse silma (lõdvestunud ripslihasega), ilmub sihtmärk fookusena võrkkestale. Kui silm on suunatud lähedalasuva objekti poole, keskenduvad nad võrkkesta taha (st sellel olev pilt häguneb), kuni toimub akommodatsioon. Tsiliaarne lihas tõmbub kokku, nõrgestades vöö kiudude pinget; Läätse kumerus suureneb ja selle tulemusena on pilt fokuseeritud võrkkestale.
Sarvkest ja lääts koos moodustavad kumera läätse. Objekti valguskiired läbivad läätse sõlmpunkti ja moodustavad võrkkestale ümberpööratud kujutise, nagu kaameras. Võrkkesta võib võrrelda fotofilmiga selle poolest, et mõlemad salvestavad visuaalseid pilte. Võrkkesta on aga palju keerulisem. See töötleb pidevat kujutiste jada ning saadab ajju ka sõnumeid visuaalsete objektide liikumise, ohumärkide, perioodiliste valguse ja pimeduse muutuste ning muude väliskeskkonna visuaalsete andmete kohta.
Kuigi inimsilma optiline telg läbib läätse sõlmpunkti ja võrkkesta punkti fovea ja nägemisnärvi ketta vahel (joonis 35.2), suunab okulomotoorne süsteem silmamuna objekti piirkonda, mida nimetatakse fiksatsiooniks. punkt. Sellest punktist läbib valguskiir sõlmpunkti ja on fokusseeritud kesksesse fovea; seega kulgeb see piki visuaalset telge. Objekti teistest osadest pärit kiired fokusseeritakse võrkkesta piirkonda, mis asub keskse fovea ümber (joonis 35.5).
Kiirte teravustamine võrkkestale ei sõltu ainult läätsest, vaid ka vikerkest. Iiris toimib kaamera diafragmana ja reguleerib mitte ainult silma siseneva valguse hulka, vaid, mis veelgi olulisem, nägemisvälja sügavust ja objektiivi sfäärilist aberratsiooni. Pupilli läbimõõdu vähenedes suureneb nägemisvälja sügavus ja valguskiired suunatakse läbi keskosa pupill, kus sfääriline aberratsioon on minimaalne. Pupilli läbimõõdu muutused toimuvad automaatselt (st refleksiivselt), kui silm kohandub (kohandub) lähedaste objektide uurimiseks. Seetõttu parandab pildikvaliteeti lugemise või muude silmadega seotud tegevuste ajal, millega kaasneb väikeste objektide eristamine, silma optiline süsteem.
Teine pildikvaliteeti mõjutav tegur on valguse hajumine. See on minimeeritud, piirates valguskiirt, samuti selle neeldumist koroidi pigmendi ja pigmendikiht võrkkesta. Selles suhtes meenutab silm taas kaamerat. Seal välditakse valguse hajumist ka sellega, et piiratakse kiirte kiirt ja selle neeldumist musta värvikattega sisepind kaamerad.
Kujutise teravustamine on häiritud, kui pupilli suurus ei vasta dioptri murdumisvõimele. Müoopia korral fokusseeritakse kaugete objektide kujutised võrkkesta ette, ilma selleni jõudmata (joonis 35.6). Defekt parandatakse nõgusate läätsede abil. Ja vastupidi, hüpermetroopia (kaugnägelikkus) korral fokusseeritakse kaugete objektide kujutised võrkkesta taha. Probleemi kõrvaldamiseks on vaja kumerläätsi (joonis 35.6). Tõsi, pilti saab akommodatsiooni tõttu ajutiselt teravustada, kuid see põhjustab ripslihaste väsimist ja silmade väsimust. Astigmatismi korral tekib sarvkesta või läätse (ja mõnikord ka võrkkesta) pindade kõverusraadiuste vahel erinevates tasapindades asümmeetria. Korrigeerimiseks kasutatakse spetsiaalselt valitud kõverusraadiusega läätsi.
Läätse elastsus väheneb järk-järgult koos vanusega. Tema majutuse efektiivsus väheneb lähedaste objektide vaatamisel (presbioopia). Noores eas võib läätse murdumisvõime varieeruda laias vahemikus, kuni 14 dioptrini. 40. eluaastaks väheneb see vahemik poole võrra ja 50 aasta pärast - 2 dioptrini ja alla selle. Presbüoopiat korrigeeritakse kumerläätsedega.
Silma esiosa nimetatakse sarvkestaks. See on läbipaistev (läbistab valgust) ja kumer (murdab valgust).
Sarvkesta taga on Iris, mille keskel on auk - pupill. Iiris koosneb lihastest, mis võivad muuta pupilli suurust ja seega reguleerida silma siseneva valguse hulka. Iiris sisaldab pigmenti melaniini, mis neelab kahjulikke ultraviolettkiiri. Kui melaniini on palju, siis on silmad pruunid, kui keskmine kogus on roheline, kui vähe, siis sinised.
Objektiiv asub pupilli taga. See on läbipaistev vedelikuga täidetud kapsel. Oma elastsuse tõttu kipub lääts kumeruma, samal ajal kui silm keskendub lähedastele objektidele. Kui ripslihas lõdvestub, tõmbuvad läätse hoidvad sidemed pingul ja see muutub tasaseks, silm keskendub kaugemal asuvatele objektidele. Seda silma omadust nimetatakse majutuseks.
Asub objektiivi taga klaaskeha, täites silmamuna seestpoolt. See on silma murdumissüsteemi kolmas ja viimane komponent (sarvkest - lääts - klaaskeha).
Klaaskeha taga, silmamuna sisepinnal on võrkkest. See koosneb visuaalsetest retseptoritest - vardadest ja koonustest. Valguse mõjul retseptorid erutuvad ja edastavad informatsiooni ajju. Vardad paiknevad peamiselt võrkkesta perifeerias, annavad ainult mustvalget pilti, kuid vajavad vaid vähest valgustust (võivad töötada ka hämaras). Varraste visuaalne pigment on rodopsiin, A-vitamiini derivaat. Koonused on koondunud võrkkesta keskele, annavad värvilise pildi, nõuavad ere valgus. Võrkkestas on kaks kohta: kollane (sisaldab kõige rohkem kõrge kontsentratsioon koonused, suurima nägemisteravuse koht) ja pime (retseptoreid pole üldse, nägemisnärv tuleb sellest kohast välja).
Võrkkesta taga (silma sisemine kiht) asub soonkesta(keskmine). See sisaldab veresooned, silmade toitmine; esiosas muutub see sisse iiris ja tsiliaarlihas.
Koroidi taga asub Tunica albuginea, mis katab silma väliskülje. See täidab kaitsefunktsiooni, silma esiosas on see muudetud sarvkestaks.
Valige see, mis teile kõige paremini sobib õige variant. Pupilli funktsioon inimkehas on
1) valguskiirte fokuseerimine võrkkestale
2) valgusvoo reguleerimine
3) valgusstimulatsiooni muundumine närviliseks ergutuseks
4) värvitaju
Vastus
Valige üks, kõige õigem variant. Must pigment, mis neelab valgust, asub inimese nägemisorganis
1) pimeala
2) soonkesta
3) tunica albuginea
4) klaaskeha
Vastus
Valige üks, kõige õigem variant. Silma sattuvate valguskiirte energia põhjustab närvilist erutust
1) objektiivis
2) klaaskehas
3) visuaalsetes retseptorites
4) nägemisnärvis
Vastus
Valige üks, kõige õigem variant. Pupilli taga asub inimese nägemisorgan
1) soonkesta
2) klaaskeha
3) objektiiv
4) võrkkest
Vastus
1. Määrake valgusvihu teekond silmamunas
1) õpilane
2) klaaskeha
3) võrkkest
4) objektiiv
Vastus
2. Määrake valgussignaali nägemisretseptoritesse liikumise järjestus. Kirjutage üles vastav numbrijada.
1) õpilane
2) objektiiv
3) klaaskeha
4) võrkkest
5) sarvkest
Vastus
3. Pane paika silmamuna struktuuride paigutuse järjestus, alustades sarvkestast. Kirjutage üles vastav numbrijada.
1) võrkkesta neuronid
2) klaaskeha
3) pupilli pigmendimembraanis
4) valgustundlikud varda- ja koonusrakud
5) tunica albuginea kumer läbipaistev osa
Vastus
4. Määrake andurit läbivate signaalide jada visuaalne süsteem. Kirjutage üles vastav numbrijada.
1) nägemisnärv
2) võrkkest
3) klaaskeha
4) objektiiv
5) sarvkest
6) nägemiskoor
Vastus
5. Määrake valguskiire läbi nägemisorgani ja närviimpulsi läbimise protsesside jada. visuaalne analüsaator. Kirjutage üles vastav numbrijada.
1) valguskiire muundumine võrkkesta närviimpulsiks
2) infoanalüüs
3) valguskiire murdumine ja teravustamine läätse poolt
4) närviimpulsside ülekanne piki nägemisnärvi
5) valguskiirte läbimine sarvkestast
Vastus
Valige üks, kõige õigem variant. Valgustundlikud retseptorid silmad - vardad ja koonused - asuvad membraanis
1) vikerkaar
2) valk
3) vaskulaarne
4) võrk
Vastus
1. Valige kolm õiget valikut: silma valgust murdvad struktuurid hõlmavad järgmist:
1) sarvkest
2) õpilane
3) objektiiv
4) klaaskeha
5) võrkkest
6) kollane laik
Vastus
2. Vali välja kolm õiget vastust kuuest ja pane kirja numbrid, mille all need on märgitud. Silma optiline süsteem koosneb
1) objektiiv
2) klaaskeha
3) nägemisnärv
4) võrkkesta makula
5) sarvkest
6) tunica albuginea
Vastus
1. Valige joonisele „Silma struktuur” kolm õigesti märgistatud pealkirja. Kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud.
1) sarvkest
2) klaaskeha
3) iiris
4) nägemisnärv
5) objektiiv
6) võrkkest
Vastus
2. Valige joonisele „Silma struktuur” kolm õigesti märgistatud pealkirja. Kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud.
1) iiris
2) sarvkest
3) klaaskeha
4) objektiiv
5) võrkkest
6) nägemisnärv
Vastus
3. Valige kuvatavale pildile kolm õigesti märgistatud pealkirja sisemine struktuur nägemisorgan. Kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud.
1) õpilane
2) võrkkest
3) fotoretseptorid
4) objektiiv
5) kõvakesta
6) kollane laik
Vastus
4. Valige kolm õigesti märgistatud pealkirja pildile, mis kujutab inimsilma ehitust. Kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud.
1) võrkkest
2) pimeala
3) klaaskeha
4) kõvakesta
5) õpilane
6) sarvkest
Vastus
Sobivad visuaalsed retseptorid ja nende tunnused: 1) koonused, 2) vardad. Kirjutage numbrid 1 ja 2 õiges järjekorras.
A) taju värve
B) aktiivne hea valgustuse korral
IN) visuaalne pigment rodopsiin
D) must-valge nägemise teostamine
D) sisaldavad pigmenti jodopsiini
E) jaotunud ühtlaselt üle võrkkesta
Vastus
Valige kuuest vastusest kolm õiget vastust ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud. Erinevused päevane nägemine inimlik võrreldes hämarusega on need
1) koonused töötavad
2) värvilist eristamist ei teostata
3) nägemisteravus on madal
4) pulgad töötavad
5) tehakse värvide eristamist
6) nägemisteravus on kõrge
Vastus
Valige üks, kõige õigem variant. Objekti vaadates liiguvad inimese silmad pidevalt, pakkudes
1) silmapimeduse ennetamine
2) impulsside ülekanne piki nägemisnärvi
3) valguskiirte suund võrkkesta makulale
4) visuaalsete stiimulite tajumine
Vastus
Valige üks, kõige õigem variant. Inimese nägemine sõltub võrkkesta seisundist, kuna see sisaldab valgustundlikke rakke, milles
1) moodustub A-vitamiin
2) tekivad visuaalsed kujundid
3) must pigment neelab valguskiiri
4) tekivad närviimpulsid
Vastus
Looge vastavus silmamuna omaduste ja membraanide vahel: 1) albuginea, 2) vaskulaarne, 3) võrkkest. Kirjutage numbrid 1-3 tähtedele vastavas järjekorras.
A) sisaldab mitut neuronikihti
B) sisaldab rakkudes pigmenti
B) sisaldab sarvkesta
D) sisaldab iirist
D) kaitseb silmamuna eest välismõjud
E) sisaldab pimeala
Vastus
© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019
Silm on inimese ainus organ, millel on optiliselt läbipaistvad kuded, mida muidu nimetatakse silma optiliseks kandjaks. Just tänu neile pääsevad valguskiired silma ja inimene saab võimaluse näha. Proovime kõige primitiivsemal kujul mõista nägemisorgani optilise aparatuuri struktuuri.
Silmal on sfääriline kuju. Seda ümbritsevad tunica albuginea ja sarvkest. Tunica albuginea koosneb tihedatest põimunud kiudude kimpudest, see valge ja läbipaistmatu. Silmamuna esiosas on sarvkest "sisestatud" tunica albuginea'sse samamoodi nagu kellaklaas raami. Sellel on sfääriline kuju ja mis kõige tähtsam, see on täiesti läbipaistev. Silma langevad valguskiired läbivad esmalt sarvkesta, mis neid tugevalt murrab.
Pärast sarvkesta läbib valguskiir silma eesmise kambri – värvitu läbipaistva vedelikuga täidetud ruumi. Selle sügavus on keskmiselt 3 millimeetrit. Tagumine sein Eesmine kamber on iiris, mis annab silmale värvi, selle keskel on ümmargune auk - pupill. Silma uurides tundub see meile must. Tänu vikerkesta lihastele saab pupill muuta oma laiust: valguse käes kitsendada ja pimedas laieneda. See on nagu kaamera diafragma, mis kaitseb automaatselt silma suur kogus valgus eredas valguses ja vastupidi, hämaras, laienev, aitab silmal tabada ka nõrku valguskiiri. Pärast pupilli läbimist tabab valguskiir omapärast moodustist, mida nimetatakse läätseks. Seda on lihtne ette kujutada – see on läätsekujuline keha, mis meenutab tavalist suurendusklaasi. Valgus võib läätse vabalt läbida, kuid samas murdub samamoodi nagu füüsikaseaduste järgi prismat läbiv valguskiir murdub, s.t kaldub aluse poole.
Võime ette kujutada objektiivi kahe prismana, mis on aluses ühendatud. Objektiivil on veel üks äärmiselt huvitav omadus: võib muuta selle kumerust. Läätse servale on kinnitatud õhukesed niidid, mida nimetatakse kaneeli tsoonideks, mis on teisest otsast sulanud iirise juure taga asuva ripslihasega. Lääts kipub võtma sfäärilise kuju, kuid seda takistavad veninud sidemed. Siliaarlihase kokkutõmbumisel sidemed lõdvestuvad ja lääts muutub kumeramaks. Läätse kõveruse muutus ei jää nägemist mõjutamata, kuna sellega seoses muutuvad valguskiired murdumisastet. Sellel läätse omadusel muuta oma kumerust, nagu me allpool näeme, on väga suur tähtsus visuaalse teo jaoks.
Pärast läätse läbib klaaskeha valgus, mis täidab kogu silmamuna õõnsuse. Klaaskeha koosneb õhukestest kiududest, mille vahel on värvitu selge vedelik, millel on kõrge viskoossus; see vedelik meenutab sulaklaasi. Siit pärineb selle nimi – klaaskeha.
Sarvkesta, eeskambri, läätse ja klaaskeha läbivad valguskiired langevad valgustundlikule võrkkestale (võrkkest), mis on silma kõigist membraanidest kõige keerulisem. Võrkkesta välisosas on rakkude kiht, mis mikroskoobi all näevad välja nagu vardad ja koonused. Võrkkesta keskosas on valdavalt koonused, mis mängivad olulist rolli selgeima, selgema nägemise ja värviaistingu protsessis. Võrkkesta keskosast kaugemale hakkavad tekkima vardad, mille arv suureneb võrkkesta perifeersete piirkondade suunas. Koonused, vastupidi, mida kaugemal keskusest, seda vähem neid jääb. Teadlaste hinnangul sisaldab inimese võrkkest 7 miljonit koonust ja 130 miljonit varrast. Erinevalt koonustest, mis töötavad valguses, hakkavad vardad "töötama" hämaras ja pimedas. Vardad on väga tundlikud isegi väikese valguse suhtes ja võimaldavad seetõttu pimedas navigeerida.
Kuidas nägemisprotsess toimub? Võrkkesta tabavad valguskiired põhjustavad keeruka fotokeemilise protsessi, mille tulemuseks on varraste ja koonuste ärritus. See ärritus kandub mööda võrkkesta kihti närvikiud, mis moodustavad nägemisnärvi. Silmanärv läbib spetsiaalse augu koljuõõnde. Siin teevad optilised kiud pika ja raske tee ja lõppevad lõpuks kuklakoores. See ala on kõrgeim visuaalne keskus, kus taastatakse visuaalne pilt, mis vastab täpselt kõnealusele objektile.
, lääts ja klaaskeha. Nende kombinatsiooni nimetatakse dioptriaparaadiks. IN normaalsetes tingimustes Valguskiirte murdumine (murdumine) visuaalsest sihtmärgist toimub sarvkesta ja läätse poolt, nii et kiired on keskendunud võrkkestale. Sarvkesta (silma peamine murdumiselement) murdumisvõime on 43 dioptrit. Objektiivi kumerus võib varieeruda ja selle murdumisvõime on 13–26 dioptrit. Tänu sellele võimaldab lääts silmamuna paigutada objektidele, mis asuvad lähedal või kaugel. Kui näiteks kaugema objekti valguskiired sisenevad normaalsesse silma (lõdvestunud ripslihasega), ilmub sihtmärk fookusena võrkkestale. Kui silm on suunatud lähedalasuva objekti poole, keskenduvad nad võrkkesta taha (st sellel olev pilt häguneb), kuni toimub akommodatsioon. Tsiliaarne lihas tõmbub kokku, nõrgestades vöö kiudude pinget; Läätse kumerus suureneb ja selle tulemusena on pilt fokuseeritud võrkkestale.
Sarvkest ja lääts koos moodustavad kumera läätse. Objekti valguskiired läbivad läätse sõlmpunkti ja moodustavad võrkkestale ümberpööratud kujutise, nagu kaameras. Võrkkesta võib võrrelda fotofilmiga selle poolest, et mõlemad salvestavad visuaalseid pilte. Võrkkesta on aga palju keerulisem. See töötleb pidevat kujutiste jada ning saadab ajju ka sõnumeid visuaalsete objektide liikumise, ohumärkide, perioodiliste valguse ja pimeduse muutuste ning muude väliskeskkonna visuaalsete andmete kohta.
Kuigi inimsilma optiline telg läbib läätse sõlmpunkti ja võrkkesta punkti fovea ja nägemisnärvi ketta vahel (joonis 35.2), suunab okulomotoorne süsteem silmamuna objekti piirkonda, mida nimetatakse fiksatsiooniks. punkt. Sellest punktist läbib valguskiir sõlmpunkti ja on fokusseeritud kesksesse fovea; seega kulgeb see piki visuaalset telge. Objekti teistest osadest pärit kiired fokusseeritakse võrkkesta piirkonda, mis asub keskse fovea ümber (joonis 35.5).
Kiirte teravustamine võrkkestale ei sõltu ainult läätsest, vaid ka vikerkest. Iiris toimib kaamera diafragmana ja reguleerib mitte ainult silma siseneva valguse hulka, vaid, mis veelgi olulisem, nägemisvälja sügavust ja objektiivi sfäärilist aberratsiooni. Pupilli läbimõõdu vähenedes suureneb nägemisvälja sügavus ja valguskiired suunatakse läbi pupilli keskosa, kus sfääriline aberratsioon on minimaalne. Pupilli läbimõõdu muutused toimuvad automaatselt (st refleksiivselt), kui silm kohandub (kohandub) lähedaste objektide uurimiseks. Seetõttu parandab pildikvaliteeti lugemise või muude silmadega seotud tegevuste ajal, millega kaasneb väikeste objektide eristamine, silma optiline süsteem.
Teine pildikvaliteeti mõjutav tegur on valguse hajumine. Seda minimeeritakse, piirates valguskiirt ja selle neeldumist pigmendi poolt soonkesta ja võrkkesta pigmendikiht. Selles suhtes meenutab silm taas kaamerat. Seal välditakse valguse hajumist ka sellega, et piiratakse kiirte kiirt ja selle neeldumist kambri sisepinda katva musta värviga.
Kujutise teravustamine on häiritud, kui pupilli suurus ei vasta dioptri murdumisvõimele. Müoopia korral fokusseeritakse kaugete objektide kujutised võrkkesta ette, ilma selleni jõudmata (joonis 35.6). Defekt parandatakse nõgusate läätsede abil. Ja vastupidi, hüpermetroopia (kaugnägelikkus) korral fokusseeritakse kaugete objektide kujutised võrkkesta taha. Probleemi kõrvaldamiseks on vaja kumerläätsi (joonis 35.6). Tõsi, pilti saab akommodatsiooni tõttu ajutiselt teravustada, kuid see põhjustab ripslihaste väsimist ja silmade väsimust. Astigmatismi korral tekib sarvkesta või läätse (ja mõnikord ka võrkkesta) pindade kõverusraadiuste vahel erinevates tasapindades asümmeetria. Korrigeerimiseks kasutatakse spetsiaalselt valitud kõverusraadiusega läätsi.
Läätse elastsus väheneb järk-järgult koos vanusega. Tema majutuse efektiivsus väheneb lähedaste objektide vaatamisel (presbioopia). IN noores eas Objektiivi murdumisvõime võib varieeruda laias vahemikus, kuni 14 dioptrini. 40. eluaastaks väheneb see vahemik poole võrra ja 50 aasta pärast - 2 dioptrini ja alla selle. Presbüoopiat korrigeeritakse kumerläätsedega.